礦山方形井快速施工關鍵技術及安全管理分析

張明高

（重慶巨能建設（集團）有限公司，重慶 401120）

礦山方形井是礦山開采和利用的基礎工程，和其他工程相比具有更強的綜合性和專業性，任何一個細微的環節控制不當，都會造成嚴重的質量事故和安全施工。通過科學合理的應用快速施工關鍵技術并制定一系列先進、規范的安全管理體系，對提升施工質量和效率有重要意義。因此，本文基于實際案例，對礦山方形井快速施工關鍵技術及安全管理做了如下分析。

1 案例分析

某礦山的500萬t/a廢石提升系統布置在礦體的東北方位，其中3#電梯井井筒斷面為方形，既負責廢石的清理工作，也負責施工人員和各項材料的上下的主要通道。方形電梯井井筒的高度為240m，凈斷面為5.2mX4.4m，支護厚度為300mm，可采用C30素混凝土支護。

2 施工方案分析

礦山方形豎井快速施工流程圖如圖1所示：

圖1 礦山方形豎井快速施工流程圖

從圖1中可以看出，礦山方形豎井快速施工流程大體上可以分為3個步驟，即施工準備階段、井筒準備階段、井筒正常施工階段。

（1）施工準備。在進行礦山方形豎井快速施工前，要先做好四通準備工作，包括：通車、通水、通電、通訊。施工用料需要從斜坡和廢石箕斗豎井下放到工作面上，而矸石則需要通過斜坡運輸到指定的廢石場；供水主要從坡道岔口進行接水；供電主要從配電塔進行接電，以滿足整個方形井施工建設的實際需求。

（2）井筒施工準備。在方形井正式開挖前，需要對一定深度的井筒來配合吊盤和封口盤的安裝，案例工程而言，電梯井的準備深度不能小于24m，采用HS-4抓巖機進行抓巖操作，并在天輪平臺鋼梁下方焊接20mm厚的鐵板，來降低爆破產生的沖擊力。

（3）井筒正常段施工。第一，鉆眼爆破，為切實提升方形井施工進度，可適當增加炮眼深度，提升掏槽的效率。第二，裝巖清底，就案例工程而言，方形豎井徑通比較小，只能允許一臺抓巖機進行操作，通過多臺風鎬相互配合的工作來實現清底工作。

3 礦山方形井快速施工關鍵技術

（1）掏槽光面爆破技術。在礦山方形井爆破施工中，爆破進尺容易受到4個拐角處的夾制影響，且掏眼槽布置非常重要，需要根據工程實際情況進行綜合選擇，掏槽的中心預留出不裝藥的空孔作為輔助自由面和破碎體的補償空間。因此，案例工程采用了直眼掏槽的方法，大幅度提升了爆破效果，具體情況如圖2所示：

圖2 方形豎井井筒炮眼布置

在方形井爆破施工，還要根據巖石實際情況進行科學合理的調整，避免發生爆破參數不準確的情況，在保證人員和機械設備安全的前提下，提升施工效率。

（2）方形金屬模板安裝技術。為提升礦石方形井施工效率，需要對金屬模板進行全方位優化處理，研制出可最大限度上滿足實際需求的金屬模板再進行砌壁處理。

（3）提吊穩車集中控制技術。在方形井井口設置集中控制系統，也是提升施工效率的重中之重，把吊盤、風水管、排水管提吊穩車的啟停控制開關統一設置在信號室中進行集中控制，為提升啟動的便捷性和可操行，要設置成既能聯動又能分動的集中控制裝置，吊盤可吊到在井底工作面20m以上的位置，既能有效滿足施工效率，而且還能保證各項工作開展的安全性。

（4）管線井壁懸掛技術。壓風管、排水管、供水管道等采用了穩車懸掛的方法，有效解決了傳統施工中需要單獨掘進循環的問題，大大提升了施工效率和質量。

4 礦山方形井快速施工安全管理策略

（1）構建完善的安全管理機構和制度。在施工現場要建立以安全副經理和專職安全員為核心的安全管理部門，每個班組都指派要一名安全人員進行對現場危險源進行管理，并在安全副經理的指導下，開展各項安全管理工作，并進行不定期的安全檢查，發現違規操作人員及時處理，同時根據現場危險源和不同施工階段面臨的不同風險因素，制定完善的安全生產責任制。

（2）開展設備安全操作管理。在礦山方形井快速中，機械造成的安全事故，大約占總安全事故的70%以上，因此，專職人員要每天檢查各工序設備的掛牌管理，所有的電氣設備都配有過電流保護、接地保護和漏電保護，各項工作的順利開展營造一個安全、綠色的施工環境。

（3）頂板按管理。根據方形井施工的特點，施工人員可以乘坐吊桶到達作業面，就需要井壁是否有松動的石塊進行清理，發現松石及時處理，避免引發更加嚴重的安全事故。

（4）切實做好爆破安全管理。爆破施工是礦山方形井施工的主要技術，具有很強的專業性和技術性，任何一個細微的環節控制不當，都會引發嚴重的安全問題。

5 結語

綜上所述，本文結合實際案例，深入分析了礦山方形井快速施工關鍵技術與安全管理，分析結果表明，在礦山方形井施工建設中，切實做好前提準備工作、按照施工流程進行施工、合理應用施工技術，并制定一系列科學完善的安全管理策略，是提升方形井施工質量和施工效率，并保證施工安全的關鍵，值得范圍推廣應用。